KWALIFIKACJA CHM4 - STYCZEŃ 2021

PYTANIE NR 21.
Na rysunku przedstawiono wykres zależności absorbancji od stężenia fosforu. Ile wynosi stężenie fosforu w próbce, jeśli absorbancja dla badanej próbki wynosi A = 0,628?
Ilustracja przedstawia wykres liniowy, który pokazuje zależność absorbancji od stężenia fosforu.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Stężenie próbki wyznacza się z krzywej kalibracyjnej absorbancja–stężenie.
Dla absorbancji A = 0,628 należy na osi absorbancji znaleźć tę wartość, poprowadzić linię do prostej kalibracyjnej, a następnie rzutować na oś stężenia. Odczyt z wykresu daje 1,030 mg/dm3.

Pełne wyjaśnienie:

W analizie spektrofotometrycznej (np. w UV-Vis) ilościowe oznaczenia często wykonuje się metodą krzywej kalibracyjnej. Oznacza to, że dla serii roztworów wzorcowych o znanych stężeniach mierzy się absorbancję i sporządza wykres zależności A = f(c). W zakresie roboczym metoda zwykle daje zależność liniową, zgodną z ideą prawa Lamberta-Beera (sygnał rośnie wraz ze stężeniem).

Aby wyznaczyć stężenie fosforu w próbce, nie "zgaduje się" wartości liczbowej, tylko wykonuje standardowy odczyt z wykresu:

  • odszukuje się na osi absorbancji wartość A = 0,628,
  • prowadzi się poziomą linię do przecięcia z linią/prostą kalibracyjną,
  • z punktu przecięcia prowadzi się pionową linię do osi stężenia,
  • odczytana wartość na osi stężenia jest wynikiem oznaczenia.

Z takiego odczytu otrzymuje się 1,030 mg/dm3.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne? Wartości 1,055 mg/dm3, 1,088 mg/dm3 oraz 1,010 mg/dm3 mogą wynikać z typowych pomyłek: odczytu z niewłaściwej podziałki, zbyt "grubego" przybliżenia (bez uwzględnienia położenia punktu względem skali) albo błędu w rzutowaniu (np. rzut na oś stężeń nie z punktu przecięcia z prostą, lecz z innego miejsca). Na egzaminie warto zawsze sprawdzić: (1) czy odczyt wykonujesz w dobrym kierunku (A → c), (2) czy jednostka na osi stężeń to mg/dm3, oraz (3) czy wynik mieści się w logicznym zakresie dla danej absorbancji na pokazanej prostej kalibracyjnej.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Krzywa kalibracyjna to wykres zależności sygnału aparatu (np. absorbancji) od znanego stężenia roztworów wzorcowych. Umożliwia wyznaczenie stężenia w próbce nieznanej przez odczyt lub interpolację z wykresu, zamiast liczenia "z pamięci".
Znajdź na osi absorbancji wartość zmierzoną dla próbki, poprowadź linię do przecięcia z prostą kalibracyjną, a następnie zrzuć prostopadle na oś stężenia. Odczytana liczba to stężenie w jednostkach podanych na osi (np. mg/dm3).
W wielu metodach fosfor tworzy barwny związek, którego intensywność (mierzona jako absorbancja) rośnie wraz ze stężeniem. Wykres kalibracyjny łączy wynik pomiaru (A) z ilością analitu, co pozwala szybko i powtarzalnie wyznaczyć stężenie w próbkach.
Nie zawsze. Jeśli wykres jest podany, zwykle wystarcza poprawny odczyt z osi i ewentualna interpolacja. Równanie prostej pomaga, gdy trzeba obliczyć wynik liczbowo bez wykresu lub gdy wymagana jest większa dokładność niż odczyt "z podziałki".
Najczęstsze to: pomylenie osi (odczyt w złym kierunku), nieuwzględnienie jednostek, odczyt z niewłaściwej podziałki, zrzut na oś stężeń nie z punktu przecięcia z prostą oraz zaokrąglenie "na oko" bez sprawdzenia skali.
Porównaj położenie punktu A=… z punktami wzorcowymi: wynik powinien wypaść między stężeniami odpowiadającymi absorbancjom nieco niższym i nieco wyższym. Dodatkowo sprawdź, czy absorbancja leży w zakresie liniowym wykresu (bez "załamania").
Interpolację obliczeniową stosuje się, gdy wymagany jest dokładny wynik (np. do 0,001), gdy wykres jest mało czytelny, albo gdy dysponujesz równaniem prostej kalibracyjnej. Wtedy podstawiasz A do równania i wyliczasz c, zamiast odczytywać z osi.
mg/dm3 oznacza miligramy substancji w jednym decymetrze sześciennym roztworu, czyli praktycznie mg/L. To popularna jednostka w analizie wody i roztworów technologicznych. Na egzaminie trzeba ją przepisywać dokładnie tak, jak w treści zadania.
Nie zawsze. Liniowość obowiązuje zwykle w pewnym zakresie roboczym metody. Przy zbyt dużych stężeniach mogą pojawić się odchylenia (np. efekty chemiczne, instrumentalne lub zbyt duża absorbancja). Dlatego kalibrację wykonuje się w zakresie, gdzie zależność A=f(c) jest wiarygodna.
Ćwicz odczyty z różnych skal i wykresów: liniowych i z równaniem prostej. Zwracaj uwagę na jednostki, dokładność zapisu oraz sposób rzutowania na osie. Dobrą praktyką jest też szybkie oszacowanie wyniku "czy jest między punktami", zanim zaznaczysz odpowiedź.
info

Około 42% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Według specjalistów z branży: "Odczyt z wykresu daje 1,030 mg/dm3."

Źródła:

  • Skoog, Holler, Crouch: Principles of Instrumental Analysis, rozdziały o metodach kalibracyjnych i spektrofotometrii (UV-Vis) – interpolacja z krzywej wzorcowej
  • Harris: Quantitative Chemical Analysis, rozdział o krzywych kalibracyjnych i opracowaniu danych (kalibracja zewnętrzna)

Materiały:

  • Podręczniki z chemii analitycznej ilościowej (rozdziały o kalibracji i opracowaniu wyników)
  • Materiały dydaktyczne o spektrofotometrii UV-Vis i prawie Lamberta-Beera
  • Ćwiczenia laboratoryjne: sporządzanie krzywej wzorcowej i interpolacja wyników

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego